(57)【要約】【課題】比較的簡便に、低コスト且つ低消費電力で水生生物を除去でき、その結果、水生生物の巣を除去できる。【解決手段】除去装置２０は、複数本の電極棒２１，２１，…と電源２３と電圧制御部２４とを備えている。各電極棒２１は、導水路４の長手方向の略中点よりも取水口３寄りの導水路４の内壁面上に、互いに間隔をあけて設置されている。そして、電圧制御部２４は、電圧不印加期間の長さ、電圧印加期間の長さ及び電圧不印加期間と電圧印加期間との配置を制御する。電圧不印加期間では、電極棒２１，２１，…に電圧を印加させずに、導水路４内の水中に浮遊している水生生物を導水路４の内壁面に付着させて営巣させる。一方、電圧印加期間では、電極棒２１，２１，…に電圧を印加させて、電圧不印加期間内に導水路４の内壁面に付着した水生生物をその内壁面から遠ざける。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水路の内壁面上であって該水路の長手方向の少なくとも一部に、且つ互いに間隔をあけて設けられた複数本の電極棒と、
前記電極棒に電圧を印加する電源と、
前記電極棒に前記電圧を印加させることなく、水路内の水中に浮遊している水生生物を前記水路の内壁面に付着させて営巣させる電圧不印加期間と、該電極棒に該電圧を印加させて、該電圧不印加期間内に該水路の該内壁面に付着した水生生物を該内壁面から遠ざけることにより該水生生物の巣が該内壁面から除去される電圧印加期間との２つの期間に対して、各々の期間の長さを制御する電圧制御部と
を備えていることを特徴とする水生生物の除去装置。
【請求項２】
請求項１に記載の水生生物の除去装置において、
前記電圧不印加期間と前記電圧印加期間とは、交互に繰り返し配置されていることを特徴とする水生生物の除去装置。
【請求項３】
請求項１に記載の水生生物の除去装置において、
前記電極棒は、銅線及びステンレス線の少なくとも一方であることを特徴とする水生生物の除去装置。
【請求項４】
請求項１に記載の水生生物の除去装置において、
前記複数本の電極は、各々、水力発電所における導水路の内壁面上であって該導水路の長手方向の略中点よりも取水口寄りの内壁面上に設けられていることを特徴とする水生生物の除去装置。
【請求項５】
複数本の電極棒を、各々、水路の内壁面上であって該水路の長手方向の少なくとも一部に、且つ互いに間隔をあけて設ける設置ステップと、
水路内の水中に浮遊している水生生物を該水路の内壁面に付着させて営巣させる営巣ステップと、
前記電極棒に電圧を印加させて、前記営巣ステップにおいて前記水路の前記内壁面に付着された前記水生生物を該内壁面から遠ざけることにより該水生生物の巣が除去される除去ステップと
を備えていることを特徴とする水生生物の除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水生生物の除去装置及び水生生物の除去方法に関し、特に、電圧印加により水生生物を除去する装置及び水生生物の除去方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダムの表面や水路の内壁面のように、河川や海水などと接するコンクリート表面には、こけが生育するだけでなく、水生生物が付着して巣をつくる（営巣する）場合がある。
【０００３】
例えば、水力発電所の導水路の内壁面には、水力発電所の設置条件に依るが、シマトビケラ類などの水生生物が付着する場合がある。シマトビケラ類は、導水路の内壁面に付着すると、体内から糸を分泌する。この糸に、導水路内を流下する有機物や土砂を取り込んで強固な巣をつくる。シマトビケラ類のこの営巣行為により、導水路内を流れる水量は減少し、その結果、水力発電所における発電量の低下を招来してしまう。そのため、定期的に導水路内壁面に付着した水生生物を人力または機械で剥離する物理的除去法や、導水路の内壁面に防汚塗料を塗布する防汚塗料法などを用いて、シマトビケラ類などの巣を除去・付着防止を図っていた。
【０００４】
ところが、物理的除去法では、作業員が導水路内へ入って導水路内壁面の巣を掻き落とすため、定期的に河川などからの取水を止めて導水路内の水を抜く必要がある。従って、水力発電所が発電不能になるという問題が生じてしまう。また、防汚塗料法では、一定期間が経過すると塗料の劣化・剥離等が生じ、長時間に亘って水生生物を除去するという効果を持続させることができず、数年毎に防汚塗料を塗り替える必要がある。また、河川などからの取水を止めて塗料を内壁面に塗布するため、物理的除去法と同様、水力発電所が発電不能になるという問題が生じてしまう。そのため、水力発電所における発電量を低下させることなくシマトビケラ類などの巣を除去する方法が求められている。
【０００５】
例えば、特許文献１には、生物付着防止材が開示されている。この生物付着防止材は、生物付着防止材と生物との直接電子移動反応を利用した電気化学的防汚方法に用いられ、チタンまたはチタン合金からなる基材の表面の一部もしくは全部に、所定の金属換算の白金、酸化イリジウム及び酸化タンタルとの複合体が担持されて形成されている。そして、この生物付着防止材を用いて生物の付着を防止するためには、殺菌工程、脱離工程、洗浄還元工程及び分解洗浄再活性化工程を行う。何れの工程においても生物付着防止材に電圧を印加するが、殺菌工程では、水生生物を生物付着防止材表面に吸着させて殺菌させるために電圧を印加し、脱離工程では、水生生物を生物付着防止材表面から脱離させるために電圧を印加し、洗浄還元工程では、脱離工程における脱離を促進させるために電圧を印加し、分解洗浄再活性化工程では、上記３つの工程での電気分解により発生した生成物が生物付着防止剤を腐食しないようにするために電圧を印加する。このように、４つの工程を経て水生生物の付着を防止することにより、長期間に亘って防汚効果を持続させることができる、と記載されている。
【０００６】
また、特許文献２には、コンクリート面の生物付着防止方法が開示されている。この生物付着防止方法では、コンクリート面の生物付着防止域の対向端縁上に電極対を設け、電極対の間にパルス電圧を継続的に印加する。
【特許文献１】特開２００３−２６５０６８号公報
【特許文献２】特開２００３−２７８１２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の生物付着防止材は、上述に示す化合物で構成されている。そのため、この生物付着防止材を低コストで製造することは難しい。また、この生物付着防止材を用いて生物の付着を防止するためには、殺菌工程、脱離工程、洗浄還元工程及び分解洗浄再活性化工程を行うが、生物付着防止材へ印加する電圧値が各工程において異なるため、印加電圧値の制御が複雑になってしまう。
【０００８】
また、特許文献２に記載の生物付着防止方法では、パルス電圧を継続的に印加するため、消費電力量を低く抑えることができない。
【０００９】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、比較的に簡便に、低コスト且つ低消費電力で水生生物の巣を除去できる水生生物の除去装置及び水生生物除去方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の水生生物の除去装置は、水路の内壁面上であって水路の長手方向の少なくとも一部に、且つ互いに間隔をあけて設けられた複数本の電極棒と、電極棒に電圧を印加する電源と、電極棒に電圧を印加させることなく、水路内の水中に浮遊している水生生物を水路の内壁面に付着させて営巣させる電圧不印加期間と、電極棒に電圧を印加させて、電圧不印加期間内に水路の内壁面に付着した水生生物を内壁面から遠ざけることにより水生生物の巣が内壁面から除去される電圧印加期間との２つの期間に対して、各々の期間の長さを制御する電圧制御部とを備えている。
【００１１】
水生生物の除去装置は、電極棒と電源と電圧制御部とを備えており、水生生物を除去するように構成されている。そのため、この装置の構成は比較的簡便であり、また、装置の製造費用を低く抑えることができる。
【００１２】
また、電圧制御部による上述の制御により、電圧が継続的に印加される水生生物の除去装置に比べて、低消費電力で水生生物及び水生生物の巣を除去することができる。
【００１３】
さらに、電圧印加期間では、水路内の水中に浮遊している水生生物が水路の内壁面に付着することを防止できるため、水生生物による営巣行為を抑制できる。
【００１４】
本発明の水生生物の除去装置では、電圧不印加期間と電圧印加期間とは、交互に繰り返し配置されているが好ましい。このような構成により、水生生物及び水生生物の巣を水路の内壁面から確実に除去することができる。
【００１５】
本発明の水生生物の除去装置では、電極棒は、銅線及びステンレス線の少なくとも一方であることが好ましい。つまり、電極棒は、銅線であってもよく、ステンレス線であってもよく、一部が銅線で一部がステンレス線であってもよい。このような構成により、この装置を更に低コストで製造することができる。
【００１６】
本発明の水生生物の除去装置では、複数本の電極は、各々、水力発電所における導水路の内壁面上であって導水路の長手方向の略中点よりも取水口寄りの内壁面上に設けられていることが好ましい。水力発電所では、河川などに取水口を設け、取水口から取水された水を導水路内へ導入して発電部へ送る。水生生物は、導水路内において、発電部に近い領域に比べて取水口に近い領域の方がたくさん生育していることが多いため、このように、取水口寄りに電極棒を設置すれば、水生生物がほとんど生育していない箇所に電圧を印加する必要がなく、少ない消費電力で水生生物を除去できる。
【００１７】
本発明の水生生物の除去方法は、複数本の電極棒を、各々、水路の内壁面上であって水路の長手方向の少なくとも一部に、且つ互いに間隔をあけて設ける設置ステップと、水路内の水中に浮遊している水生生物を水路の内壁面に付着させて営巣させる営巣ステップと、電極棒に電圧を印加させて、営巣ステップにおいて水路の内壁面に付着された水生生物を内壁面から遠ざけることにより水生生物の巣が除去される除去ステップとを備えている。
【００１８】
この方法では、複数本の電極棒と電極棒に電圧を印加する電源とを用いて、水路の内壁面から水生生物を除去し、その結果、水生生物の巣が除去される。そのため、この方法は、比較的簡便な方法であり、また、低コストで実施可能な方法である。
【００１９】
また、除去ステップでは電圧を電極棒に印加する一方、営巣ステップでは電圧を電極棒に印加しない。そのため、この方法は、継続的に電圧を印加する方法に比べて、低消費電力で水生生物及び水生生物の巣を除去することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、比較的簡便に、低コスト且つ低消費電力で水生生物を除去でき、その結果、水生生物の巣を除去できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、以下に示す実施形態に限定されない。
【００２２】
本実施形態では、水力発電所の導水路を水路の例に挙げ、図１及び図２を用いて、導水路４の内壁面に付着した水生生物を除去する除去装置２０及び水生生物を除去する方法を示す。図１は、水力発電所１の全体構成を示す図である。図２は、導水路４に水生生物の除去装置（以下、単に、「除去装置」と記す）２０を取り付けた図である。
【００２３】
まず、図１を用いて、水力発電所１の全体構成を示す。
【００２４】
水力発電所１では、河川または渓流（以下、「河川等」と記す。）２に形成された取水口３から取り入れられた水の落差を利用して発電している。以下に、具体的に示す。
【００２５】
水力発電用の水は、河川等２の上流域に設けられた取水口３から取り入れられる。なお、河川等２には、木の葉・木片・ゴミなどやシマトビケラ類などの水生生物が浮遊しているが、木の葉・木片・ゴミなどの大部分は、取水口３に取り付けられた柵状のスクリーン（不図示）などの表面に付着されて取水口３からの侵入を阻止されている。
【００２６】
取水口３から取り入れられた水は、導水路４内を通って沈砂池５まで流れる。沈砂池５では、侵入防止部材を通過した小さなゴミ、例えば土砂などが沈む。
【００２７】
土砂などが取り除かれた水は、導水路４内を通って水槽７へ運ばれ、水槽７で貯められる。そして、水槽７から放出された水は、水圧鉄管８内を通って下流域の発電部９へ落下され、放水口１３から元の河川等２へ戻る。この水の落下により余剰位置エネルギーが生じ、その余剰位置エネルギーにより発電部９内の水車（不図示）が回転して発電する。なお、水槽７の余剰水は、余水路１０を介して元の河川等２へ戻る構成となっている。
【００２８】
次に、図２を用いて、除去装置２０の構成を示す。
【００２９】
除去装置２０は、図２に示すように、８本の電極棒２１，２１，…と導線２２，２２，…と電源２３と電圧制御部２４とを備えている。
【００３０】
電極棒２１，２１，…は、各々、銅製の棒状部材であり、導水路４の内壁面上であって導水路４の長手方向の略中点よりも取水口３寄りに設置されており、導水路４の長手方向と略平行に互いに間隔をあけて設置されている。具体的には、電極棒２１，２１，…は、取水口３からその略中点まで設置されていることが好ましい。更に具体的に言えば、電極棒２１，２１，…は、水生生物の付着量が多い取水口３寄りの導水路４内壁面に、導水路４の規定通水量を満足させる範囲にだけ設置すれば良い。水生生物が付着すると、水路の粗度係数が増加して通水能力が低下するため、導水路水位が上昇し、規定流量を取水できない事象が発生する。このため、電極設置範囲は、水生生物除去のみを目的とした場合は導水路４の全長にわたって設置すればよいが、設置コスト・維持コスト等も考慮した場合は水槽水位を起点とした不等流計算を行い、規定取水量を確保できる最短の範囲にだけ電極を設置することが好ましい。また、電極棒２１，２１，…は、図２に示すように、導水路４内での水位より下方に設置されている。
【００３１】
導線２２，２２，…は、隣り合う電極棒２１，２１が互いに異極となるように、電極棒２１，２１，…と電源２３の端子とを各々電気的に接続している。
【００３２】
電源２３は、各導線２２を介して、各電極棒２１に電圧を印加する。
【００３３】
電圧制御部２４は、電源２３内に内蔵されており、電圧不印加期間の長さ及び電圧印加期間の長さを制御する。
【００３４】
電圧不印加期間では、電極棒２１，２１，…に全く電圧を印加しない。これにより、水生生物は、導水路４の内壁面に付着したり、さらには、内壁面に付着して体内から糸などを放出して営巣を行う。そして、この期間の長さは、導水路４を流下する巣材（有機物，土砂等）の量などに依存するために一概には言えないが、１時間以上５時間以下であることが好ましく、２時間以上４時間以下であることがさらに好ましい。この期間が長くなると、水生生物が水中の土砂などを取り込んで強固な巣を作る虞があり、その結果、導水路４の内壁面から水生生物やその巣を除去することが困難となる。そのため、この期間の長さは、水生生物が土砂などを取り込んで強固な巣を作るのに要する時間よりも短いことが好ましい。一方、この期間が極端に短いと、除去装置２０における消費電力の低減を図ることが難しくなる。以上より、この期間の長さは、１時間以上５時間以下であることが好ましく、２時間以上４時間以下であることがさらに好ましい。
【００３５】
電圧印加期間では、水生生物が忌避する程度の電圧、例えば、１Ｖ／ｃｍ以上、より好ましくは２Ｖ／ｃｍ以上の電圧を電極棒２１，２１，…に印加する。これにより、電圧不印加期間において導水路４の内壁面に付着した水生生物や内壁面に付着して営巣行為を行っていた水生生物は、導水路４の内壁面から遠ざかるように移動し、その結果、水生生物がつくった巣は、導水路４の内壁面から除去される。そして、この期間の長さは、導水路４の内壁面に付着した水生生物の巣の完成度や電圧不印加時間などに依存するために一概には言えないが、２０時間以上３０時間以下であることが好ましく、２０時間以上２５時間以下であることがさらに好ましい。この期間が長くなると、水生生物や水生生物の巣を確実に除去することができるが除去装置２０での消費電力の低減を図ることが難しくなる。一方、この期間が短いと、水生生物や水生生物の巣を除去することが難しくなる。以上より、この期間の長さは、２０時間以上３０時間以下であることが好ましく、２０時間以上２５時間以下であることがさらに好ましい。
【００３６】
続いて、水生生物の除去方法を示す。
【００３７】
まず、図２に示すように、銅製の電極棒２１，２１，…を導水路４の内壁面上に設置する（設置ステップ）。詳細には、まず、取水口３からの取水を一旦停止する。次に、電極棒２１，２１，…を導水路４の取水口３寄りの内壁面であって導水路４の長手方向と略平行に、互いに間隔をあけて設置する。このとき、アンカーボルト等を用いて、電極棒２１，２１，…を導水路４の内壁面に固定することが好ましい。続いて、隣り合う電極棒２１，２１に異極の電圧が印加されるように、導線２２，２２，…を用いて各電極棒２１と電源２３の各端子とを電気的に接続する。そして、取水口３からの取水を再開する。
【００３８】
次に、電極棒２１，２１，…に全く電圧を印加することなく、第１所定時間、放置する（営巣ステップ）。すると、導水路４内の水中に浮遊している水生生物は、柵状のスクリーンを通過して、導水路４の内壁面に付着して営巣を行う。ここで、第１所定時間は、導水路４を流下する巣材（有機物，土砂等）の量などに依存するために一概には言えないが、１時間以上５時間以下に設定されていることが好ましく、２時間以上４時間以下に設定されていればさらに好ましい。第１所定時間がこのように設定されていれば、水生生物が導水路４中の土砂などを取り込んで強固な巣を作る前に営巣ステップを終了させることができ、また、低消費電力で水生生物を除去できる。
【００３９】
続いて、水生生物が忌避する程度の電圧を第２所定時間、電極棒２１，２１，…に印加する（除去ステップ）。すると、営巣ステップで導水路４の内壁面に付着した水生生物や内壁面に付着して営巣を行った水生生物は、電極棒２１，２１，…への電圧印加により導水路４の内壁面から遠ざかる方向へ移動する。その結果、水生生物の巣が内壁面から除去される。ここで、第２所定時間は、導水路４の内壁面に付着した水生生物の巣の完成度や電圧不印加時間などに依存するために一概には言えないが、２０時間以上３０時間以下に設定されていることが好ましく、２０時間以上２５時間以下に設定されていればさらに好ましい。第２所定時間がこのように設定されていれば、低消費電力で確実に水生生物を除去できる。
【００４０】
続いて、営巣ステップを行う。すると、上述の通り、水生生物が導水路４の内壁面に付着して営巣を行う。
【００４１】
続いて、除去ステップを行う。すると、上述の通り、営巣ステップで導水路４内の内壁面に付着した水生生物や内壁面に付着して営巣を行った水生生物が導水路４の内壁面から遠ざかる方向へ移動し、その結果、水生生物の巣が内壁面から除去される。そして、この後は、営巣ステップと除去ステップとを交互に繰り返し行う。
【００４２】
以上より、本実施形態の除去装置２０は銅製の電極２１，２１，…と導線２２，２２，…と電源２３と電圧制御部２４とで構成されているため、その構成は比較的簡便であり、また、除去装置２０を低コストで製造することができる。
【００４３】
また、電圧不印加期間と電圧印加期間とは交互に配置されている。そのため、除去装置２０は、継続的に電圧を印加する装置に比べて、低消費電力で駆動可能である。
【００４４】
さらに、電圧印加期間では、電圧不印加期間内において導水路の内壁面に付着した水生生物を除去することができる。そのため、除去装置２０は、電圧印加により、水生生物が導水路４の内壁面に付着することを阻止できるだけでなく、その内壁面に営巣行為を行った水生生物を除去することができる。よって、水力発電所１での発電量低下を防止することができる。
【００４５】
本実施形態の水生生物の除去方法は、除去装置２０を用いて行うため、除去装置２０が奏する効果と略同一の効果を奏する。
【００４６】
なお、本実施形態において、以下のような構成であってもよい。
【００４７】
除去装置２０は、水力発電所１の導水路４に設置するとしたが、農業用水路や工業用水路などの他の水路に設置されても構わない。
【００４８】
電極棒２１，２１，…は、各々、銅線であってもよく、若干歪曲した銅線の棒状部材であってもよい。なお、電極の形状は、特に限定されないが、導水路４内での水流の影響や電極設置工事の施工性等を考慮すると、棒状であることが好ましい。また、電極棒２１，２１，…の本数が８本に限定されないことは言うまでもない。さらに、電極棒２１，２１，…は、ステンレス製であってもよい。
【００４９】
電極棒２１，２１，…は、各々、導水路４の長手方向に沿って設置されているとしたが、長手方向と実質的に平行に設置されていればよく、長手方向から若干ずれて設置されていてもよい。また、電極棒２１，２１，…は、各々、導水路４での水位より上方に設置されていてもよい。
【００５０】
また、電極棒２１，２１，…は、各々、導水路４の長手方向の略中点よりも取水口３寄りの内壁面上に設置されているとしたが、その略中点よりも発電部９寄りの導水路４の内壁面上にも設置されていてもよい。導水路４の内壁面に付着した水生生物の巣を完全に除去するためには、各電極棒２１を導水路４の全区間の内壁面上に沿って設置すればよいが、設置コスト等を考慮した場合には、水槽水位を起点とした不等流計算を行い、規定取水量を確保できる最短の範囲にだけ電極を設置することが好ましい。電極設置の目的は、水生生物付着除去による導水路通水能力の確保であるため、水生生物付着による水路水位上昇を抑制するのに効果的な場所を選定するとともに、規定取水量を確保できる最短の範囲にだけ電極を設置すればよい。
【００５１】
電圧制御部２４は、電源２３内に内蔵されているとしたが、電源２３の外部にあり、電源２３と電気的に接続されていてもよい。
【実施例】
【００５２】
本実施例では、水生生物としてシマトビケラを用いて、シマトビケラの付着を防止する方法及び営巣後のシマトビケラを除去する方法を検討した。
＜実施例１＞
実施例１では、電極として銅製の電極板を用い、電圧印加によるシマトビケラの付着防止効果を調べた。
−実験方法−
まず、図３に示すポリカーボネイト製の円形の水槽（底面直径が３５ｃｍ）４１と、市販のポリオレフィン製の格子状マットを４ｃｍ角に切ったものを２個と、アルミ板（縦２０ｃｍ，横７ｃｍ，厚さ０．５ｍｍ）４５を４枚とを用意した。また、市販の上部濾過用モータに攪拌用の羽根を取り付け、攪拌装置４４とした。また、傷をつけないようにして自然界に生息するシマトビケラを採取し、同時にその生息地の河川の水を採取した。
【００５３】
次に、図３に示すように、採取した河川の水を水槽４１に入れ、水槽４１の中央に攪拌装置４４を設置して水槽４１内の水を攪拌させた。また、アルミ製針金を用いてポリオレフィン製の格子状マット４２，４３の各々に吸盤（不図示）を固定し、その吸盤を水槽の底面に付着させて、撹拌装置４４の左側に格子状マット４２を立て、撹拌装置４４の右側に格子状マット４３を立てた。このようにして、水槽４１内にシマトビケラの生息環境と近い環境を人工的に再現した。
【００５４】
続いて、図３に示すように、格子状マット４２を挟むようにして、且つ、互いに１０ｃｍの間隔をあけて、２枚のアルミ板４５，４５を配置した。そして、導線を用いて、格子状マット４２を挟むようにして配置された２枚のアルミ板４５，４５と電源４６の端子とを各々つないだ。また、格子状マット４３を挟むようにして、且つ、互いに１０ｃｍの間隔をあけて、別の２枚のアルミ板４５，４５を配置した。なお、以下において、格子状マット４２を「通電マット」、格子状マット４３を「非通電マット」と記す。
【００５５】
続いて、採取したシマトビケラを水槽内４１に放した。
【００５６】
そして、電界強度が０．３Ｖ／ｃｍ，２．０Ｖ／ｃｍ，５．０Ｖ／ｃｍ，１５Ｖ／ｃｍの電圧を通電マット４２に２４時間ずつ供給し、それぞれの場合において、通電マット４２及び非通電マット４３における営巣個体数を数えた。ここで、「営巣個体数」は、試験終了後、営巣した巣内で生残または斃死している個体数である。
−結果と考察−
結果を図４に示す。
【００５７】
図４に示すように、営巣個体数は、電界強度が０．３Ｖ／ｃｍの電圧を電極板に供給した場合には、通電マットと非通電マットとでは大差がなかったが、電界強度が２．０Ｖ／ｃｍの電圧を電極板に供給した場合には、通電マットではほとんど０個に近いのに対して非通電マットでは１５個程度であった。さらに、電界強度が５．０Ｖ／ｃｍ及び１５．０Ｖ／ｃｍの電圧を電極板に供給した場合には、通電マットにおける営巣個体数は、０個であった。以上より、水生生物を除去するためには、電圧印加が効果的であるといえる。
＜実施例２＞
実施例２では、導水路内で水生生物の除去を行うことを考慮して、電極板ではなく電極棒を用いて、電圧印加によるシマトビケラの付着防止効果を調べた。また、後述の対照実験を行った。
−実験方法−
１．付着防止効果を調べる実験
まず、上記実施例１と同一の水槽、マット及び攪拌装置を用意した。また、上記実施例１と同一の箇所で、シマトビケラ及び河川の水を採取した。また、市販のステンレス棒を用意した。そして、上記実施例１に記載の方法と略同一の方法に従って実験装置を組み立て、電界強度が０．３Ｖ／ｃｍ，１．０Ｖ／ｃｍ，２．０Ｖ／ｃｍ，５．０Ｖ／ｃｍの電圧を２４時間ずつ通電マットにのみ供給し、それぞれの場合において、通電マット及び非通電マットにおける営巣個体数を数えた。
２．対照実験
対照実験では、水槽内での水流の差が営巣個体数に与える影響を調べた。すなわち、通電マットにも電圧を印加することなく、通電マット及び非通電マットにおける営巣個体数を数えた。なお、それ以外の実験方法は、付着防止効果を調べる実験での実験方法と略同一である。
−結果と考察−
結果を図５に示す。
【００５８】
図５に示すように、営巣個体数は、上記実施例１の営巣個体数と同様の傾向を示した。つまり、営巣個体数の差は、電界強度が０．３Ｖ／ｃｍの電圧を電極棒に印加した場合にはほとんどなかったが、電界強度値が大きくなるにつれて大きくなった。
【００５９】
また、対照実験の結果では、営巣個体数に差が観測された。しかし、対照実験での営巣個体数の差は、電圧印加による営巣個体数の差に比べ小さかったため、水生生物を除去するためには、電界強度が２．０Ｖ／ｃｍ以上の電圧を電極棒に印加することが効果的であるといえる。
＜実施例３＞
上記実施例１及び２では、電圧印加によるシマトビケラの付着防止効果を調べたが、実施例３では、格子状マットに営巣したシマトビケラを除去する方法を検討した。また、後述の対照実験も行った。
−実験方法−
１．除去方法の検討
まず、上記実施例１と同一の水槽及び攪拌装置を用意した。また、市販のポリオレフィン製の格子状マットを縦９ｃｍ、横１０ｃｍに切り取ったものを２個用意した。また、直径６ｍｍのステンレス棒を２本用意した。さらに、飼育水槽を用意し、飼育水槽内にシマトビケラが営巣行為を行える環境を人工的に再現した。
【００６０】
次に、通電マットを３０分、１時間、３時間、２４時間、飼育水槽に入れて、シマトビケラに営巣させた。なお、通電マットを３０分、１時間及び３時間入れる飼育水槽には、河川の水とシマトビケラとを入れ、通電マットを２４時間入れる飼育水槽には、さらに土砂を入れた。
【００６１】
次に、上記実施例１と同様の手法で、通電マット及び非通電マットを水槽内に設置した。
【００６２】
続いて、木綿糸を用いて、ステンレス棒を通電マット及び非通電マットの両端に固定した。また、各ステンレス棒の上部に板状金具を取り付けて電極とし、導線を用いて各板状金具と電源の各端子とをつないだ。その後、電界強度が２．０Ｖ／ｃｍの電圧をステンレス棒に２４時間印加した。
【００６３】
そして、通電マット及び非通電マットにおける営巣固体数を数え、営巣率を求めた。なお、営巣率（％）は、
（営巣率）＝（試験後（電圧印加後）のマットにおける営巣固体数）／
（試験開始時（電圧印加前）のマットにおける営巣固体数）×１００
を用いて求めた。
２．対照実験
対照実験では、２つの格子状マットを３０分、１時間、３時間、２４時間、飼育水槽に入れ、その後、電圧を印加することなく水槽内に２４時間放置した。
−結果と考察−
結果を図６及び図７を示す。
【００６４】
図６及び図７に示すように、対照実験における営巣率は、営巣時間に依存することなく８０％以上であった。一方、電圧印加実験における営巣率は、電圧印加終了後には１０〜６０％程度であった。そのため、格子状マットに付着した水生生物や格子状マットに付着して営巣を行った水生生物を格子状マットから除去するためには、電圧印加が効果的であることがわかった。
【００６５】
また、シマトビケラは、営巣時間が２４時間のとき、飼育水槽に土砂を入れていたため土砂を取り込んで強固な巣を作っていたが、営巣時間が３０分、１時間及び３時間のとき、飼育水槽に土砂を入れていなかったため体内の糸のみで巣を作った。そのため、シマトビケラが土砂を取り込むことなく巣を作った場合には、電圧印加によりシマトビケラ及びその巣を除去することができるが、シマトビケラが土砂を取り込んで巣を作った場合には、電圧を印加してもシマトビケラ及びその巣を除去しづらいことがわかった。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
以上説明したように、本発明は、水路の内壁面上に付着した水生生物の除去装置及び水生生物の除去方法について有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】水力発電所の全体図である。
【図２】水力発電所の導水路に、水生生物の除去装置を取り付けた様子を示す図である。
【図３】実施例１における実験装置を示す図である。
【図４】実施例１における実験結果を示すグラフ図である。
【図５】実施例２における実験結果を示すグラフ図である。
【図６】実施例３における実験結果を示すグラフ図である。
【図７】実施例３における実験結果を示す別のグラフ図である。
【符号の説明】
【００６８】
２０    水生生物の除去装置
２１    電極棒
２３    電源
２４    電圧制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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